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1、1.4.1金属电化学腐蚀的原理一、选择题(共16题)1在潮湿的空气中,钢铁很快发生电化学腐蚀,在此过程中一定不存在的电极反应是A2H+2e-=H2BFe-3e-=Fe3+CFe-2e-=Fe2+DO2+2H2O+4e-=4OH-2模拟电化学腐蚀及防护的装置如图所示,下列有关说法正确的是A若a、b用导线连接,则铁片主要发生析氢腐蚀B若a、b不用导线连接,则d处比c处更易产生铁锈C若a、b分别连接电源的正、负极,则会加快铁片的腐蚀D若a、b用导线连接,将石墨换成铜棒,则铁片的腐蚀会减慢3下列有关说法正确的有 需要通电才可进行的有:电离、电解、电泳、电镀、电化学腐蚀酸性氧化物都是非金属氧化物盐在水溶
2、液中一定电离出金属阳离子和酸根阴离子碱性氧化物都是金属氧化物纯净物只由一种元素组成,而混合物由两种或两种以上元素组成只由一种元素的阳离子和另一种元素的阴离子组成的物质一定是纯净物电离产生H+的化合物不一定是酸碘晶体分散到酒精中、淀粉溶于水中所形成的分散系分别为:溶液、胶体A2个B3个C4个D5个4下列事实不能用原电池原理解释的是A白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀B铁片、铝片在冷的浓硫酸中钝化C工程施工队在铁制水管外刷一层“银粉”D纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量溶液后反应速率加快5下列说法错误的是A纯铁比生铁易生锈B煤的干馏是化学变化C臭氧可用于自来水消毒D高纯硅可用于制芯片6研究电化学腐蚀及防护
3、的装置如图所示。下列有关说法不正确的是Ad为石墨,铁片腐蚀加快Bd为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e=4OHCd为锌块,铁片不易被腐蚀Dd为锌块,铁片上电极反应为2H+2e=H27下列说法中错误的是A图1表示钢铁发生吸氧腐蚀B图2表示钢铁发生析氢腐蚀C图3表示将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D图4表示钢闸门作为阴极而受到保护8研究发现铜锈的组成非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,在文物保护中,无害锈一般不用除去,两种锈的结构如图所示,下列说法正确的是A铜锈形成过程中可能发生了析氢腐蚀B铜锈形成过程中正极上电极反应式为C
4、u-2e-=Cu2+C将青铜器与低压电源正极相连后青铜器可受到保护D文物修复过程中可用稀盐酸酸浸法除去有害锈Cu2(OH)3Cl9如图所示,各烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为ABCD10工业生产碳化铁(Fe,C,可以看成是Fe和C的合金)的方法是3Fe2O3+5H2+2CH4=2Fe3C+9H2O。下列说法错误的是AFe3C既是氧化产物,也是还原产物B生成1mol碳化铁时,该反应共转移9mol电子C氧化剂是Fe2O3,还原剂是CH4D钢铁容易发生电化学腐蚀的原因是在潮湿的环境中Fe和C形成了许多微小的原电池11下到过程需要通电才可进行的是:电离 电解 电镀 电化学腐蚀ABCD1
5、2为探究海水对钢铁的腐蚀,某兴趣小组设计了如下五种装置,铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为ABCD13如图所示,下列分析错误的是A只闭合,该装置将电能转化为化学能B只闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高C只闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法D铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:只闭合都断开只闭合14在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路,有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨,当有电流泄漏入潮湿的土壤中,并与金属管道或铁轨形成回路时,就会引起后者的腐蚀。该原理简化如图1所示。则下列有关说法不正确的是A图1装置可看作两个串联电解装置,图2所示环境中,铁被腐蚀速率:IB图1溶液中铁丝被腐
6、蚀时,左侧有无色气体产生,附近产生少量白色沉淀,随后变为灰绿色C图1溶液中铁丝左端电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,图2II中的铁主要发生了析氢腐蚀D地下管线被腐蚀,不易发现,维修也不便,故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)15某同学做如下实验,下列说法正确的是装置现象电流计指针未发生偏转电流计指针发生偏转A“电流计指针未发生偏转”,说明铁片I、铁片II均未被腐蚀B铁片IV的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+C铁片I、III所处的电解质溶液浓度相同,二者的腐蚀速率相等D用K3Fe(CN)6溶液检验铁片III、IV附近溶液,可判断电池的正、负极16东汉晚期的青铜奔马形象矫健俊美,
7、别具风姿,已成为中国旅游标志。青铜奔马表面呈绿色主要成分为。下列说法正确的是A 青铜奔马表面的绿色物质易溶于水B青铜奔马堪为我国古代高超铸造业的典范C青铜奔马置于高温和湿度大的环境中保存D青铜奔马表面变绿是因为发生了析氢腐蚀二、综合题(共6题)17(1)电解池是将_的装置;(2)电解精炼铜的阳极为_;铁钥匙上镀铜,镀件为:_极;(3)100时,KW=110-12,溶液显中性时,c(H+)=_;pH=_;(4)钢铁表面容易发生电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁是_极,电极方程式为_,杂质碳为_极,发生_(氧化或还原)反应。(5)为保护地下钢管不受腐蚀,可使它与直流电源的_极相连。(6)环戊二烯()是重要
8、的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:已知(g)=(g)+H2(g)H1=+100.3kJmol-1 H2(g)+I2(g)=2HI(g)H2=-11.0kJmol-1 对于反应:(g)+I2(g)=(g)+2HI(g) 的H3=_kJmol-118芜湖是安徽省第二个建设轨道交通的城市,目前1、2号线在建,工程建设需要大量水泥、钢铁等材料。(1)工业上生产水泥的主要原料是石灰石和_。轨道交通信息传输系统中使用的光导纤维主要成分是_。(2)钢铁在潮湿的空气中可发生析氢腐蚀,其中正极电极反应式为_。(3)轨道交通的使用有助于缓解城市交通压力,提高环境质量。空气质量报告的各项
9、指标可反映出空气质量。下列物质已纳入我国空气质量报告的是_(填字母)。a. b.可吸入颗粒物 c.在机动车尾气系统中安装催化转化器,可将尾气中的、转化为无害的和_。复合材料“钙塑板”质轻、消声、隔热,以高压聚乙烯、轻质碳酸钙及少量助剂为原料压制而成,聚乙烯的结构简式为_。19如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁的锈蚀,某同学做了探究实验,如下图所示,铁处于、三种不同的环境中。请回答:(1)金属腐蚀主要分为_腐蚀和_腐蚀两种。(2)铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_(填序号)。(3)请你为以下钢铁制品选择适当的防锈方法。A健身器材_;B自行车的链条、齿轮_;C海水中的轮船_。20(1)
10、已知下列反应: SO2(g)+2OH-(aq)=(aq)+H2O(l)H1ClO-(aq)+(aq)=(aq)+Cl-(aq) H2CaSO4(s)=Ca2+(aq)+(aq)H3则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的H_。(2)1mol甲烷(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量:该反应的热化学方程式为_。(3)将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_。又已知:H2O(g)=H2O(l)
11、;H2-44.0 kJmol-1,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材约占世界钢铁年产量的四分之一。钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应:负极_,正极_。为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_(填写字母序号),写出发生氧化反应的电极反应_。A铜 B钠 C锌 D石墨下图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。21按如图所示装置进行下列不同的操作,请回答有关问题:操作:只接通K1;只接通K2;只接通K3;都断开
12、。(1)铁棒的腐蚀速率由大到小的顺序是_(填操作序号)。(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl(盐酸)BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是_(填序号)。(3)若把U形管中的NaCl溶液换成100mL0.1mol/L的CuSO4溶液,且只进行操作,则当电路中通过0.01mol电子时:(填“铁”或“石墨”)_电极增重_g,此时溶液的pH=_(忽略溶液体积变化)。(4)若把U形管中的NaCl溶液换成加入了2molAgNO3、1molNa2SO4和1molBaCl2后的溶液,且只进行操作,则
13、装置中可观察到的现象为:_。通电一段时间后,氧化产物与还原产物的质量比为_。22(1)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下:2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l) H44.0 kJ/mol则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_。(2)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。请回答下列问题:银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了Ag2S的缘故,该现象属于_腐蚀。在如图所示的原电池装置中,负极的电极反应为_,H的移动方向为_;(填“从右向
14、左”,“从左向右”)电池总反应方程式为_,当电路中转移0.1 mol e时,交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为_。电解NO制备NH4NO3原理如图2所示,接电源负极的电极为_(填X或Y),Y电极反应式为_,为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充的物质A的化学式为_。参考答案1B2C3B4B5A6D7C8D9C10C11D12D13C14C15D16B17电能转化为化学能 粗铜 阴 110-6mol/L 6 负 Fe-2e-=Fe2+ 正 还原 负 +89.3 18黏土 abc 19化学 电化学 涂油漆 涂油脂 焊接锌块 20H1+H2-H3 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2
15、H2O(l) H-890.3kJmol-1 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)H-2165kJmol-1 1016.5kJ 2Fe-4e-2Fe2+ O2+2H2O+4e-4OH- C Zn-2e-=Zn2+ 负极 21 铁 0.32 1 两个电极上都产生气泡,U形管左右两边液面下降,产生的气体体积比约为2:1,漏斗中液面上升(或两个电极上都产生气泡,U形管左右两边液面下降,漏斗中液面上升) 8:1 22CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJmol-1 化学 Ag-e-+Cl-=AgCl; 从左向右; 2Ag+Cl2=2AgCl; 0.2mol; X; NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+; NH3或NH3H2O